අධ්යාපන ලෝකයට
ඔබේ දැනුම වර්ධනය කරගන්නා ගමන අදම අරඹන්න. නව තාක්ෂණය සමඟ පෙරට යන්න.
සාදරයෙන් පිළිගනිමු!
ඇතුලත් වීමට ඔබගේ ගිණුමේ තොරතුරු ලබා දෙන්න
විද්යුතය අපට ඉතාම වැදගත් ශක්ති විශේෂයකි. නූතන ලෝකයේ බොහෝ උපකරණ විද්යුතය භාවිත කොට ක්රියා කරවිය හැකි ලෙස නිපදවා ඇත. උදාහරණ ලෙස විදුලි පහන්, විදුලි ඉස්ත්රික්ක හා විදුලි පංකා වැනි උපකරණ දැක්විය හැකි ය. විද්යුතය මූලික වශයෙන් ස්ථිති විද්යුතය (Static Electricity) හා ධාරා විද්යුතය (Current Electricity) ලෙස දෙයාකාර වේ.
ස්ථිති විද්යුතය යනු පරිවාරක ද්රව්යවල පෘෂ්ඨ මත රඳන ගලා නොයන විද්යුත් ආරෝපණ බව ඔබ හත්වැනි හා නමවැනි ශ්රේණිවල දී අධ්යයනය කර ඇත. දැන් අපි ස්ථිති විද්යුතයේ හැසිරීම විමසා බලමු.
බීම බටයක් ගෙන රූපයේ පෙන්වා ඇති ආකාරයට එය, කපු රෙදි කඩකින් හොඳින් පිරිමැද, ඉතා කුඩා කඩදාසි කැබලි ළඟට ළං කරන්න. එම කුඩා කඩදාසි කැබලි, කපු රෙදිකඩෙන් පිරිමැදි බීම බටය වෙත ආකර්ෂණය වෙනු දැකිය හැකි ය. කපු රෙදි කඩකින් පිරිනොමැදි බීම බටයක් ද සිහින් කඩදාසි කැබලි ළඟට ළං කරන්න. එම බීම බටය වෙත කුඩා කඩදාසි කැබලි ආකර්ෂණය නොවන බව ඔබට දැකිය හැකි ය.
ප්ලාස්ටික් දණ්ඩක්, පෑනක් සහ පනාවක් ගෙන හිස කෙස්වල අතුල්ලා, ඉතා සිහින් කඩදාසි කැබලි අසළට හෝ ඉතා කුඩා රිජිෆෝම් කැබලි අසළට ළං කරන්න. ඒවා පිරිමැදි ද්රව්ය වෙත ආකර්ෂණය වේ. පිරිමැදීමෙන් ආරෝපණය කළ පනාවකට ඉතා කුඩා රිජිෆෝම් කැබලි ආකර්ෂණය වී ඇති අන්දම රූපයේ දක්වා ඇත. හිසකෙස්වල පිරිනොමැදි ප්ලාස්ටික් දණ්ඩක් සඳහා ද මේ ආකාරයට කර බලන්න. එවිට රිජිෆෝම් කැබලි ආකර්ෂණය නොවන බව ඔබට දැකිය හැකි ය.
පිරිමැදීම නිසා වස්තුවකට කුඩා කඩදාසි කැබලි, දූවිලි ආදිය ඇද ගැනීමේ බලයක් (ආකර්ෂණ බලයක්) ලැබෙයි. වස්තුවකට මෙම ආකර්ෂණ බලය ලැබෙන්නේ පිරිමැදීමේ දී හට ගන්නා ස්ථිති විද්යුත් ආරෝපණ නිසාය.
බීම බටයක් හෝ පනාවක් වැනි දෙයක් කුඩා කඩදාසි කැබලි ආකර්ෂණය කරන්නේ පිරිමැදීමෙන් පසුව පමණක් බවත් පිරිමැදීම නොකළහොත් කුඩා කඩදාසි කැබලි වැනි දෑ ආකර්ෂණය කර නොගන්නා බවත් ඔබට දැකිය හැකි ය.
වස්තුවකට ආකර්ෂණ බලයක් ලබා දෙන ස්ථිති විද්යුත් ආරෝපණ හට ගන්නේ කෙසේ ද? සෑම ද්රව්යයක්ම සමන්විත වන්නේ පරමාණු (Atoms) වලිනි. පරමාණු සෑදී ඇත්තේ ඉලෙක්ට්රෝන (Electrons), ප්රෝටෝන (Protons) හා නියුට්රෝන (Neutrons) නම් අංශුවලිනි. ප්රෝට්රෝන ‘ධන’ ආරෝපිත අංශු වේ. ඉලෙක්ට්රෝන, ‘ඍණ’ ආරෝපිත අංශු වේ. නියුට්රෝනවලට ආරෝපණයක් නැත. ඒවා උදාසීන ය.
ප්රෝටෝන හා නියුට්රෝන තිබෙන්නේ පරමාණුවේ මැද තිබෙන න්යෂ්ටිය නමින් හැඳින්වෙන කොටසේ ය. ඉලෙක්ට්රෝන පවතින්නේ න්යෂ්ටිය වටේ භ්රමණය වෙමිනි. පරමාණුවලින් පහසුවෙන් ඉවත්ව යා හැක්කේ ඉලෙක්ට්රෝනවලට පමණි.
යම් වස්තුවක් රෙදිකඩකින් පිරි මැදීමේ දී, එම වස්තුවේ පෘෂ්ඨයේ තිබෙන පරමාණුවලින් ඉලෙක්ට්රෝන ඉවත් වුවහොත් එම වස්තුවේ පෘෂ්ඨය මත ධන ආරෝපණ හටගනියි. එනම් එම පෘෂ්ඨය ධන (+) ලෙස ආරෝපණය වේ. එසේ පිරිමැදීමේ දී, රෙදිකඩෙහි පෘෂ්ඨීය පරමාණුවලින් වස්තුව ඉලෙක්ට්රෝන ලබා ගත්තේ නම්, වස්තුවේ පෘෂ්ඨය මත ඍණ ලෙස ආරෝපණ හට ගනී. එනම් පෘෂ්ඨය ඍණ ලෙස (-) ආරෝපණය වේ.
වස්තුවක් මත මෙසේ රඳාපවතින විද්යුත් ආරෝපණ ස්ථිති විද්යුත් ආරෝපණ ලෙස හැඳින්වේ.
ස්ථිති විද්යුතයේ දී එකතු වූ ආරෝපණ ගමන් කිරීමේ දී විද්යුත් ධාරාවක් ඇති වේ.
මෙලෙස ස්ථිති විද්යුතයෙන් ධාරාවක් ඇති කරගන්නා ආකාරය පරීක්ෂා කිරීමට ක්රියාකාරකම 19.1හි යෙදෙමු.
අවශ්ය ද්රව්ය : PVC බට කැබැල්ලක්, පොලිතින් කැබැල්ලක්, නියෝන් බල්බයක්, සන්නායක කම්බි, ආධාරකයක්.
පොලිතින්වලින් පිරිමැදි PVC දණ්ඩෙහි ස්ථිති විද්යුත් ආරෝපණ ගබඩා වී පවතී. දණ්ඩ බල්බයේ අග්රයේ ස්පර්ශ කළ විට එම සන්නායකය හරහා දණ්ඩෙහි ගබඩා වූ ස්ථිති විද්යුත් ආරෝපණ, ඉවතට ගලායාම සිදුවේ. නියෝන් බල්බය තුළින් විද්යුත් ආරෝපණ ගැලීම නිසා, එය දැල්වෙන අයුරු නිරීක්ෂණය කළ හැකි ය. විද්යුත් ආරෝපණ මෙසේ ගලා යාමට සැලැස් වූ විට එය විද්යුත් ධාරාවක් ලෙස හැඳින්වේ.
සන්නායකයක් තුළින් ගලා යන විද්යුත් ආරෝපණ ධාරාවක්, විද්යුත් ධාරාවක් ලෙස හැඳින්වෙයි.
ජල ටැංකියක් පිහිටුවා ඇති උස වැඩි වන විට, නළ දිගේ ජලය ගලන වේගය වැඩි වන බව ඔබ දන්නා කරුණකි. එසේ ජලය ගලන වේගය වැඩි වන්නේ ජල ටැංකිය හා එයින් ජලය ලබාගන්නා ස්ථානය අතර පීඩන අන්තරය (pressure difference) වැඩි බැවිනි.
විද්යුත් පරිපථයක ධාරාව ගැලීමේ ක්රියාවලිය ජල ටැංකියකින් ඉවතට ජලය ගලායාමේ ක්රියාවලියට සමාන කළ හැකි ය. මෙහි දී විදුලි ප්රභවය (electric source), ජල ටැංකියට සමාන ආකාරයකට ක්රියාකරයි. ටැංකියට සවි කර ඇති නළයක දෙකෙළවර අතර පීඩන අන්තරය අනුරූප වන්නේ, විදුලි ප්රභවය මගින් එහි ඍණ අග්රයේ (negative terminal) සිට සන්නායකය (conductor) හරහා ධන අග්රය (positive terminal) දක්වා ඉලෙක්ට්රෝන තල්ලු කිරීම නිසා ඇතිවන විද්යුත් පීඩන අන්තරයට (electric pressure difference) යි.
මෙම විද්යුත් පීඩන අන්තරය, විභව අන්තරය (potential difference) ලෙස හැඳින්වේ. විභව අන්තරය මැනීම සඳහා භාවිත කරන ඒකකය වෝල්ටය (V) වේ. තවද ඍණ අග්රයෙන් බාහිර පරිපථයට ඉලෙක්ට්රෝන පළවා හරින බලය, විද්යුත්ගාමක බලය (electromotive force) ලෙස හැඳින්වේ.
කෝෂයක විද්යුත්ගාමක බලය සමාන වන්නේ විදුලි කෝෂයකින් විදුලිය ලබා නොගන්නා විට එහි අග්ර දෙක අතර පවත්නා විභව අන්තරයට යි.
කෝෂයකින් විද්යුත් ධාරාවක් ලබා ගන්නා විට එම ධාරාව කෝෂය තුළින් ද ගලා යයි. කෝෂය තුළ ද විද්යුත් ප්රතිරෝධයක් ක්රියා කරයි. එවිට කෝෂය තුළ ප්රතිරෝධය හරහා කුඩා විභව අන්තරයක් ඇති වේ. එම විභව අන්තරය, විද්යුත්ගාමක බලයෙන් අඩු කළ විට කෝෂයෙන් බාහිර පරිපථයට ලබා දෙන විභව අන්තරය ලැබේ. පරිපථයක ලක්ෂ්ය දෙකක් අතර විභව අන්තරය වෝල්ට්වලින් මනින නිසා එය වෝල්ටීයතාව (voltage) ලෙස ද හැඳින්වේ.
වෝල්ටීයතාව (voltage) මැනීමට භාවිත කරන උපකරණය වෝල්ට්මීටරය (voltmeter) නමින් හැඳින්වේ. වෝල්ටීයතාවය මැනීමට සංඛ්යාංක මල්ටිමීටරය (digital multimeter) ද භාවිතා කළ හැකිය. පරිපථයක ලක්ෂ්ය දෙකක් අතර විභව අන්තරය මැනීම සඳහා රූපය 19.13 හි පෙන්වා ඇති ආකාරයට වෝල්ට්මීටරයේ අග්ර දෙක එම ලක්ෂ්ය දෙකට සම්බන්ධ කළ යුතු ය.
වෝල්ට්මීටරයක් පරිපථයකට සම්බන්ධ කිරීම
විදුලි ධාරාව ගැලීම සඳහා කෝෂයක අග්ර දෙක අතර විභව අන්තරයක් තිබිය යුතු බව තහවුරු කිරීම සඳහා පහත දැක්වෙන ක්රියාකාරකමෙහි යෙදෙමු.
1 වන අවස්ථාවේ දී, කෝෂ දෙකේ ධන අග්ර දෙක බල්බයේ අග්ර දෙකට සම්බන්ධ කර ඇත. ඒ නිසා බල්බයේ අග්ර දෙක අතර විභව අන්තරයක් නොපවතියි. විභව අන්තරයක් නොපවතින්නේ නම් බල්බය හරහා ධාරාවක් ද නොගලනු ඇත. ඔබගේ මිනුම්වලින් ඔබට ඒ බව තහවුරු වනු ඇත.
2 වන අවස්ථාවේ දී, කෝෂ දෙකේ සෘණ අග්ර දෙක බල්බයේ අග්ර දෙකට සම්බන්ධ කර ඇත. මෙහි දී ද බල්බයේ අග්ර දෙක අතර විභව අන්තරයක් ඇති නොවන අතර බල්බය හරහා ධාරාවක් නොගලයි.
3 වන අවස්ථාවේ දී එක් කෝෂයක ධන අග්රය හා අනෙක් කෝෂයේ සෘණ අග්රය බල්බයට සම්බන්ධ කර ඇත. මෙහි දී, බල්බය හරහා විභව අන්තරයක් ඇති වී බල්බය හරහා ධාරාවක් ගලා යයි.
එනම්, සන්නායකයක් තුළින් ධාරාව ගැලීම සඳහා එහි දෙකෙළවර විභව අන්තරයක් පැවතීම අත්යවශ්ය වේ.
සන්නායකයක දෙකෙළවරට විභව අන්තරයක් (Potential Difference) සැපයූ විට ඒ තුළින් ධාරාවක් (Current) ගලයි. සන්නායකයක් තුළින් ගලන ධාරාවත් එහි දෙකෙළවර විභව අන්තරයත් අතර සම්බන්ධයක් පවතී ද යන්න දැන් අපි විමසා බලමු.
අවශ්ය ද්රව්ය : නික්රෝම් කම්බි දඟරයක්, ඇමීටරයක් (Ammeter), වෝල්ට්මීටරයක් (Voltmeter), ධාරා නියාමකයක් (Rheostat), වියළි කෝෂ හතරක්, සම්බන්ධක කම්බි, ස්විච්චයක් (Switch).
ධාරා නියාමකයක් යොදා ගන්නේ එය සීරුමාරු කරමින් නික්රෝම් කම්බි දඟරයට බලපාන විභව අන්තරය හා එය තුළින් ගලන ධාරාව වෙනස් කර ගැනීමට යි. ධාරා නියාමකයේ පරිපථ සංකේතය ☍ වේ.
සපයාගත් උපාංග භාවිත කර 19.16 පරිපථ සටහනෙන් දැක්වෙන පරිපථය සකසන්න.
පරීක්ෂණය සඳහා පරිපථ සටහන
ස්විච්චය සංවෘත කර වෝල්ට්මීටර පාඨාංකය ද ඇමීටර පාඨාංකය ද හැකි ඉක්මනින් ලබාගෙන ස්විච්චය විවෘත කරන්න. ස්විච්චය සංවෘත කළ විගස ම පාඨාංක ලබාගෙන ස්විච්චය විවෘත කළ යුත්තේ නික්රෝම් කම්බි දඟරයේ උෂ්ණත්වය වැඩි විය හැකි බැවිනි. මෙහි උෂ්ණත්වය නියත ව ම තබාගෙන මෙම ක්රියාකාරකම කළ යුතු ය.
ස්වල්ප වේලාවකට පසු ධාරා නියාමකය මඳක් සීරුමාරු කර යළි ස්විච්චය සංවෘත කර තවත් පාඨාංකයක් ලබා ගන්න.
මෙසේ පාඨාංක පහක්වත් ලබා ගන්න.
මේ සෑම අවස්ථාවක දී ම 
සඳහා ලැබෙන අගය සොයන්න. එම අගය නියත අගයක් බව පෙනෙනු ඇත. එසේ නියත අගයක් ලැබෙන්නේ යොදාගත් සන්නායකයේ (නික්රෝම් කම්බි දඟරයේ) උෂ්ණත්වය නොවෙනස් ව පැවතියේ නම් පමණි.
මෙම සම්බන්ධතාව මුලින් ම සොයාගනු ලැබුවේ ජර්මන් ජාතික ජෝර්ජ් සයිමන් ඕම් (Georg Simon Ohm) නම් විද්යාඥයා විසිනි. ඔහු ඉදිරිපත් කළ එම සම්බන්ධතාව ඕම් නියමය නමින් හැඳින්වේ.
ජෝර්ජ් සයිමන් ඕම්
ඕම් නියමය : සන්නායකයක උෂ්ණත්වය නියත විට එම සන්නායකය තුළින් ගලන ධාරාව (I) එහි දෙකෙළවර විභව අන්තරයට (V) අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.
එනම්, උෂ්ණත්වය නියත විට, I ∝ V වේ.
එම නිසා, V / I = නියතයකි.
මෙම නියතය සන්නායකයේ විද්යුත් ප්රතිරෝධය (Electrical Resistance) ලෙස හැඳින්වේ.
එනම්, V / I = R R යනු, සන්නායකයේ ප්රතිරෝධය වේ.
ප්රතිරෝධය මනින ඒකකය ඕම් (Ω) වේ.
සන්නායකයක දෙකෙළවරට වෝල්ට් එකක (1V) විභව අන්තරයක් යෙදූ විට ඒ තුළින් ඇම්පියර් එකක (1A) ධාරාවක් ගලයි නම්, එම සන්නායකයේ ප්රතිරෝධය ඕම් එකක් (1Ω) ලෙස අර්ථ දක්වා ඇත.
ප්රතිරෝධය මැනීමට භාවිත කරන උපකරණය ඕම් මීටරය (Ohm meter) නම් වේ.
ඔබ ඉහත ක්රියාකාරකමේ දී ලබා ගත් දත්ත උපයෝගී කොටගෙන ප්රස්තාරයක X අක්ෂයේ විභව අන්තරයත්, Y අක්ෂයේ ධාරාවත් සලකුණු කර ප්රස්තාරයක් ඇන්ද විට එය පෙන්වා ඇති ආකාරය ගනී.
ධාරාව සමඟ විභව අන්තරය වෙනස් වන ආකාරය
පරිපථයකට සම්බන්ධ කර ඇති ප්රතිරෝධය 6 Ω වන බල්බයක් තුලින් 1.5 A ධාරාවක් ගලා යයි නම් එහි දෙකෙළවර විභව අන්තරය සොයන්න.
බල්බය තුළින් ගලන ධාරාව සඳහා V = IR යෙදීමෙන්
V = 1.5 × 6
බල්බයේ දෙකෙළවර විභව අන්තරය = 9.0 V
සන්නායක කැබැල්ලක ප්රතිරෝධය පහත සාධක මත රඳා පවතී.
මෙම එක් එක් සාධකය ප්රතිරෝධය සඳහා බලපාන ආකාරය සොයා බැලීම සඳහා ක්රියාකාරකමසිදු කරමු.
අවශ්ය ද්රව්ය : එකිනෙකට වෙනස් හරස්කඩ වර්ගඵලය සහිත මීටරයක් පමණ දිග නික්රෝම් කම්බි කැබලි 3ක්, වඩාත්ම සිහින් නික්රෝම් කම්බියේ දිග සහ හරස්කඩ සහිත තඹ කම්බියක් හා යකඩ කම්බි කැබලි කිහිපයක්, වියළි කෝෂ 2ක්, ඇමීටරයක්, ස්විච්චයක්, 1 ප පමණ දිග හා 20 ජප පමණ පළල ලෑල්ලක්.
සපයාගත් ද්රව්ය භාවිතයෙන් රූපයේ පරිදි පරිපථය සකසන්න. එක් එක් සන්නායකයේ කෙළවර සඳහා ඞ අග්රය තබමින් ගලායන ධාරාව සටහන් කරගන්න.
සන්නායකයක ප්රතිරෝධය සඳහා බලපාන සාධක අධ්යයනය කිරීම සඳහා පරිපථ සැකසුම
ඉහත රූපයේ,
ක්රියාකාරකම අනුව එක් එක් අවස්ථාවේ දී, පරිපථය තුළින් ගලන ධාරාව එකිනෙකට වෙනස් බව පැහැදිලි වේ. එක් එක් අවස්ථාව සඳහා භාවිත කළ සන්නායකවල ප්රතිරෝධ වෙනස් වීම මීට හේතුවයි. මේ අනුව සන්නායකයක ප්රතිරෝධය කෙරෙහි බලපාන ප්රධාන සාධක 3ක් දැක්විය හැකි ය.
එනම්, (i) සන්නායකයේ හරස්කඩ වර්ගඵලය, (ii) සන්නායකයේ දිග, (iii) සන්නායකය සෑදී ඇති ද්රව්ය වේ.
මේ එක එකක් ප්රතිරෝධය සඳහා බලපාන ආකාරය පහත දැක්වේ.
නළයක් තුළින් ගලන ජල ධාරාවක් පාලනය කිරීම සඳහා ජල කරාමයක් යෙදීම සිදු කළ හැකි ය. එහි දී සිදු කරනුයේ ජල පහරට බාධාවක් ඇති කිරීමෙන් ජල ධාරාව පාලනය කර ගැනීම යි. මේ ආකාරයට ම සන්නායකයක් තුළින් ගලන විදුලි ධාරාව ද, පාලනය කර ගත හැකි ය. ඒ සඳහා කළ යුත්තේ කුමක් දැයි දැනටමත් ඔබට අවබෝධ වන්නට ඇත. පරිපථයක ප්රතිරෝධය වැඩි කිරීමෙන් ඒ තුළින් ගලන ධාරාව අඩු කළ හැකි ය. ඕම්ගේ නියමයට අනුව V = IR නියත අගයක තබා ගෙන R වැඩිකළ හොත් I අඩුවේ.
පරිපථයක ප්රතිරෝධය වැඩි කර ගැනීම සඳහා ඊට සම්බන්ධ කිරීමට හැකි විවිධ ප්රතිරෝධී අගයන්ගෙන් යුත් උපාංග නිපදවා ඇත. මේවා ප්රතිරෝධක (Resistor) ලෙස හැඳින්වේ. ප්රතිරෝධකවල ක්රියාකාරිත්වය අවබෝධ කර ගැනීම සදහා ක්රියාකාරකම සිදු කරමු.
අවශ්ය ද්රව්ය : කුඩා විදුලි පන්දම් බල්බයක්, ස්විච්චයක්, 5 Ω, 10 Ω, 20 Ω, යන අගයන්ගෙන් යුත් ප්රතිරෝධක, සම්බන්ධක කම්බි, වියළි කෝෂ දෙකක්.
● රූපයේ දැක්වෙන පරිදි පරිපථය සකසන්න.
● A හා B අතරට එක් ප්රතිරෝධකය බැගින් තබමින් බල්බය දැල්වීම නිරීක්ෂණය කරන්න. ඔබගේ නිරීක්ෂණ පහත දැක්වෙන ආකාරයේ වගුවක සටහන් කරන්න.
| ප්රතිරෝධක අගය (Ω) | බල්බයේ දීප්තිය |
|---|---|
| 5 | |
| 10 | |
| 20 |
මෙම ක්රියාකාරකමෙහි දී ප්රතිරෝධය වැඩි වන විට බල්බයේ දීප්තිය අඩු වන බව ඔබට නිරීක්ෂණය කළ හැකි ය.
පරිපථයක ප්රතිරෝධය වැඩි වන විට ඒ තුළින් ගලන ධාරාව අඩු වන බව මෙයින් පැහැදිලි වේ.
විවිධ කාර්යන් සඳහා යොදා ගත හැකි ප්රතිරෝධක වර්ග විවිධ ප්රතිරෝධී අගය සහිතව නිපදවා ඇත. ඉන් ප්රතිරෝධක වර්ග කිහිපයක් පිළිබඳව සලකා බලමු.
පරිවාරක ද්රව්යයක් මත තුනී කාබන් පටල තැන්පත් කිරීමෙන් හෝ නික්රෝම් කම්බි වැනි ප්රතිරෝධකතාව ඉහළ ද්රව්ය එතීමෙන් විවිධ අගයන්ගෙන් යුත් ස්ථිර ප්රතිරෝධක නිපදවනු ලැබේ. මේවායේ අගය වෙනස් කළ නොහැකි ය.
උදා:- 10 Ω, 100 Ω, 1.2 kΩ අගයන්ගෙන් යුතු ස්ථීර ප්රතිරෝධක.
රූපයේ විවිධ ස්ථිර ප්රතිරෝධක කිහිපයක් ද, රූපයේ ස්ථිර ප්රතිරෝධක සඳහා භාවිත වන පරිපථ සංකේත කිහිපයක් ද දක්වා ඇත.
ස්ථීර ප්රතිරෝධකවල අගය බොහෝ විට සටහන් කරනුයේ එහි බඳෙහි සලකුණු කර ඇති වර්ණ වළලු මගිනි. වර්ණ වළලු මගින් අගය සටහන් කිරීමේ ක්රමය වර්ණ කේත ක්රමය ලෙස හැඳින්වේ.
මෙම ක්රමයේ දී 19.25 රූපයේ පෙන්වා ඇති ආකාරයට ප්රතිරෝධකය මත වර්ණ පටි හතරක් යොදා ඇත. ඉන් වර්ණ පටි තුනක් එකිනෙකට සමීප ව පිහිටා ඇති අතර අනෙක තරමක් දුරින් පිහිටයි. 19.26 රූපයෙහි දැක්වෙන පරිදි සමීප ව පිහිටි වර්ණ පටි තුනක් සහිත පැත්ත වම් පසට පිහිටන ලෙස තැබූ විට, වම් පැත්තේ සිට පළමු වර්ණ දෙකෙන් ප්රතිරෝධකයේ අගයේ පළමු හා දෙවන ඉලක්කම් දෙක දෙනු ලැබේ.
එක් එක් වර්ණයට අදාළ අගය වගුවෙහි දැක්වේ. තුන්වන වර්ණ පටියට අදාළ අගයෙන් පළමු වර්ණ පටි දෙක මගින් දක්වන සංඛ්යාව ගුණ කළ යුතු දහයේ පාදයේ දර්ශකය ලැබේ. මෙම දර්ශකයේ අගය වගුවෙහි පළමු තීරුවේ දැක්වෙන අංකයේ අගයට සමාන වේ. මෙයට අමතරව රන් සහ රිදී වර්ණයන් සඳහා දර්ශකයේ අගය පිළිවෙළින් -1 සහ -2 වේ. එනම් දශම අගයන්ගෙන් යුත් ප්රතිරෝධී අගයන් දැක්වීමට රන් හෝ රිදී වර්ණ භාවිත කෙරෙයි. දකුණු පස වෙනම පිහිටි වර්ණ පටිය මගින් අගයන් වෙනස් විය හැකි පරාසය එනම්, සහන අගය දැක්වෙයි. ප්රතිරෝධක සහන අගයේ වර්ණ කේත වගුවේ දැක්වේ.
පහත දැක්වෙන්නේ වෙළෙඳපොළෙන් ලබාගත් ස්ථිර ප්රතිරෝධකයකි.
(i) එහි ප්රතිරෝධී අගය සොයන්න
(ii) මෙම ප්රතිරෝධකයේ සහන අගය කීයද?
(iii) මෙම ප්රතිරෝධකයට තිබිය හැකි සත්ය අගය පරාසය කුමක්ද?
විසඳුම
(i) ප්රතිරෝධකයේ අගය: දුඹුරු (1), කළු (0), රතු (102) = 10 x 102 Ω = 1000 Ω
(ii) ප්රතිරෝධකයේ සහන අගය: රිදී (±10%)
(iii) සහන අගය ±10%
අගය වෙනස්වන ප්රමාණය: 1000Ω × 10% = 100 Ω
ප්රතිරෝධකයේ සත්ය අගය තිබිය හැකි පරාසය: (1000 - 100) Ω - (1000 + 100) Ω = 900 Ω - 1100 Ω
අවශ්ය පරිදි අගය වෙනස් කරගත හැකි ලෙස සකසා ඇති ප්රතිරෝධක විචල්ය ප්රතිරෝධක (Variable Resistor) නමින් හැඳින්වේ. විචල්ය ප්රතිරෝධක අතින් හෝ නියනක් භාවිතයෙන් හෝ කැරකැවීමෙන් නැතහොත් සීරු මාරු කිරීමෙන් අගය වෙනස් කළ හැකි ය. පෙර සැකසුම් ප්රතිරෝධක, ධාරා නියාමක සහ හඬ පාලක ආදි ලෙස විචල්ය ප්රතිරෝධක වර්ග කිහිපයක් වේ.
(a) රූපයේ විචල්ය ප්රතිරෝධක කිහිපයක් ද, (b) රූපයේ විචල්ය ප්රතිරෝධක සඳහා භාවිත වන සංකේත ද දක්වා ඇත.
විචල්ය ප්රතිරෝධක, ගුවන් විදුලි යන්ත්රවල හඬ පාලනය කිරීම, විවිධ ඉලෙක්ට්රෝනික පරිපථවල සීරුමාරු කිරීම සහ විද්යාගාර පරීක්ෂණවල දී ධාරාව වෙනස් කිරීම වැනි අවස්ථාවල දී භාවිත කෙරෙයි.
කැඩ්මියම් සල්ෆයිඩ් වැනි විශේෂ රසායන ද්රව්ය භාවිත කර ආලෝක සංවේදී ප්රතිරෝධක (Light Dependent Resistor - LDR) සකස් කර ඇත. ඒ මතට වැටෙන ආලෝකයේ තිව්රතාව අනුව එහි ප්රතිරෝධය වෙනස්වීම සිදු වේ.
ආලෝකය අඩු වන විට එනම් අඳුරේ දී, මෙම ප්රතිරෝධකවල ප්රතිරෝධය වැඩි වේ. ආලෝකය ඇති විට මෙම ප්රතිරෝධකවල ප්රතිරෝධය අඩු වේ. ආලෝක මට්ටම අනුව ක්රියාත්මක විය යුතු උපකරණ පාලනය කරන පරිපථ සඳහා මෙම ප්රතිරෝධක යොදා ගැනෙයි.
පරිපථයක ගලන ධාරාව අවශ්ය පරිදි පාලනය කිරීම සඳහා ප්රතිරෝධක (Resistors) යොදා ගැනෙයි. අවශ්ය ප්රතිරෝධී අගය (Resistance value) සහිත තනි ප්රතිරෝධකයක් සපයා ගැනීමට අපහසු අවස්ථාවල, ප්රතිරෝධක කිහිපයක් සම්බන්ධ කිරීමෙන් අවශ්ය ප්රතිරෝධී අගය සාදා ගත හැකි ය. මේ සඳහා ප්රතිරෝධක සම්බන්ධ කරන මූලික ආකාර දෙකකි.
පරිපථයේ සෑම ප්රතිරෝධකයක් ම හරහා මුළු ධාරාව (Total current) ම ගලා යන පරිදි සම්බන්ධ කිරීම, ප්රතිරෝධක ශ්රේණිගත සම්බන්ධ කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. පරිපථයක R1, R2 හා R3 ප්රතිරෝධක තුනක් ශ්රේණිගත ව සම්බන්ධ කර ඇති ආකාරය රූපයේ දක්වා ඇත.
පරිපථය තුළින් ගලන ධාරාව I ලෙස ගත් විට, V = IR අනුව,
ප්රතිරෝධක ශ්රේණිගත ව සම්බන්ධ කර ඇති විට, මෙම ප්රතිරෝධක හරහා ඇති විභව අන්තරයන්ගේ එකතුව, සැපයුම් විභව අන්තරයට සමාන විය යුතු ය.
මේ අනුව,
සමක ප්රතිරෝධය යනු සම්බන්ධ කර ඇති ප්රතිරෝධක සියල්ල වෙනුවට යෙදිය හැකි තනි ප්රතිරෝධකයේ අගයයි. ප්රතිරෝධක ශ්රේණිගතව සම්බන්ධ කර ඇති විට සමක ප්රතිරෝධය සමාන වන්නේ ප්රතිරෝධක සියල්ලේ අගයන්ගේ එකතුවටයි.
10 Ω ප්රතිරෝධකයක් හා 2 Ω ප්රතිරෝධකයක් 6 ඪ විදුලි සැපයුමකට සම්බන්ධ කර ඇති ආකාරය දැක්වේ.
(i) පද්ධතියේ සමක ප්රතිරෝධය සොයන්න.
(ii) පරිපථය තුළින් ගලන ධාරාව කොපමණ ද?
(i) සමක ප්රතිරෝධය
(ii) පරිපථය තුළින් ගලන ධාරාව සෙවීමට පරිපථයට V = IR යොදමු.
පරිපථයේ මුළු ධාරාව ප්රතිරෝධක අතර බෙදීයන ආකාරයට සම්බන්ධ කිරීම, ප්රතිරෝධක සමාන්තරගත සම්බන්ධ කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. පරිපථයක R1, R2 හා R3 ප්රතිරෝධක තුනක් සමාන්තරගතව සම්බන්ධ කර ඇති ආකාරය රූපයේ දක්වා ඇත.
මෙහි දී පරිපථය තුළින් ගලන ධාරාව කොටස්වලට බෙදී එක් එක් ප්රතිරෝධකය තුළින් ගලයි. එනම්, එක් එක් ප්රතිරෝධකය තුළින් ගලන ධාරාවල එකතුව පරිපථය තුළින් ගලන මුළු ධාරාවට සමාන බැවින්, ෂ = ෂ1 + ෂ2 + ෂ3
මින් පැහැදිලි වන්නේ සමාන්තරගත සම්බන්ධයේ සමක ප්රතිරෝධය මගින් ගණනය කළ හැකි බව යි. සමාන්තරගත ලෙස ප්රතිරෝධක සම්බන්ධ කර ඇති පද්ධතියක සමක ප්රතිරෝධයෙහි පරස්පරය එක් එක් ප්රතිරෝධකවල අගයන්හි පරස්පරවල එකතුවට සමාන වේ.
12 Ω හා 6 Ω ප්රතිරෝධක දෙකක් සමාන්තරගත ලෙස සවිකර ඇති පද්ධතියක රූප සටහනක් පහත දැක්වේ.
(i) පද්ධතියේ සමක ප්රතිරෝධය සොයන්න.
(ii) පද්ධතියේ ගලන ධාරාව සොයන්න.
(iii) එක් එක් ප්රතිරෝධකය හරහා ගලන ධාරාව කොපමණ ද?
